Химики из России выяснили, как повысить емкость батареек в 1,5 раза

Химики из России выяснили, как повысить емкость батареек в 1,5 раза

МОСКВА, 9 апр – РИА Новости. Химики из России нашли способы повысить энергетическую емкость щелочных батареек и аккумуляторов почти в 1,5 раза, изучая свойства концентрированных солей лития, говорится в статье, опубликованной в журнале Electrochimica Acta.

Сегодня ученые активно пытаются найти замену литий-ионным источникам питания, которые используются в различных цифровых гаджетах, автономных медицинских приборах, промышленных инструментах и космических зондах. Емкость литий-ионных аккумуляторов относительно невысока, из-за чего их использование в электромобилях и других устройствах, требующих «промышленных» запасов энергии, крайне ограничено.

Простейший способ решить эту проблему, как отмечает Олег Дрожжин, химик из МГУ, заключается в повышении рабочего напряжения аккумулятора – чем оно выше, тем больше энергии он может запасать. Решить эту задачу не так просто, так как каждый тип электролита, который наполняет аккумуляторы и батареи, «заточен» на работу с конкретными напряжениями, и его понижение или повышение может резко понизить КПД или сроки работы источника питания.

Дополнительная проблема, как отмечают российские ученые, заключается в том, что повышение концентрации солей лития в электролите может сделать его нестабильным, что также мешает повышению емкости и долговечности литий-ионных аккумуляторов. Существующие решения этой проблемы, альтернативные виды солей лития, как отмечает Дрожжин, имеют высокую стоимость, из-за чего они применяются на практике достаточно редко.

Российские химики решили найти компромисс между стабильностью при высоком напряжении, высокой эффективностью и стоимостью электролита. Для этого они использовали хорошо известную, стабильную и достаточно дешевую соль лития, его соединение с фтором и бором, и изучили высоковольтную устойчивость растворов на ее основе при высоких концентрациях вещества.

Как показали эти опыты, раствор тетрафторбората лития (LiBF4) может запасать энергию при высоких напряжениях, и при этом повышение его концентрации не приводит к разрушению электродов батареи, взрывам и другим неприятным побочных эффектам. Более того, такие батареи вели себя более стабильно, чем их «обычные» кузины, и теряли меньше емкости при перезарядке, а их емкость не падала при повышении концентрации соли.

Дрожжин и его коллеги надеются, что их идея найдет применение в промышленности в ближайшее время, и будет использована при создании новых типов щелочных аккумуляторов, ключевым компонентом которых будет не литий, а натрий или калий. Такие аккумуляторы не будут более емкие, чем их литиевые собраты, но их стоимость будет значительно ниже, что позволит использовать их в качестве «банков электричества» для крупных промышленных объектов.

Работа российских ученых из МГУ и «Сколтеха» была поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ) в рамках Президентской программы исследовательских проектов.

11:00
44
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Читайте также
"Она хорошо чувствовала время". Биография Людмилы Алексеевой
Умерла известная правозащитница Людмила Михайловна Алексеева. Она начала свою деятельностью еще в 60-х годах. На протяжении нескольких последних лет входила ...
В польском поселке восстановили памятник советским военнопленным
На востоке Польши открыли реконструированный памятник советским военнопленным, погибшим в нацистских концлагерях. Однако такая ситуация — скорее исключение. ...
Серебряная медалистка Олимпиады-2016 попалась на допинге
Мексиканская легкоатлетка, мастер спортивной ходьбы Мария Гонсалес подозревается в применении запрещенных препаратов. Серебряный призер Олимпиады-2016 в Браз...
В Москве пьяный водитель наехал на пешехода
На улице Каховка на юго-западе Москвы пьяный водитель на автомобиле Volkswagen наехал на пешехода. 48-летний мужчина, переходивший дорогу по регулируемому пе...
Во Франции задержаны более 700 школьников и студентов
Более 700 школьников и студентов задержаны во Франции за участие в беспорядках. Молодежь заблокировала больше двухсот школ, еще в сотне заведений сорвали зан...
США призвали РФ модифицировать ракету 9М729, но под собственным присмотром
Соединенные Штаты предлагают России либо отказаться от ракетной системы 9М729, либо модифицировать так, чтобы ее дальность соответствовал условиям Договора о...